O normal é que, em uma colônia de formigas, as operárias tenham como função encontrar comida e lutar contra invasores, enquanto a principal tarefa da rainha é botar ovos. É muito, muito raro, quando essa hierarquia sofre mudanças. Mas não impossível. Cientistas já tinham conhecimento, por exemplo, que a espécie Harpegnathos saltator, a formiga-saltadora-de-jerdon, conseguiam mudar sua posição social: após a morte de uma formiga rainha, as trabalhadoras lutam entre si para determinar quem será a próxima líder. Todavia, até bem recentemente, não se sabia como isso acontecia.
Mas finalmente, um grupo de pesquisadores do Instituto e Departamento de Células e Desenvolvimento Biológico da Escola de Medicina Perelman da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, conseguiu matar a charada. Num artigo científico publicado na revista Cell na semana passada, eles relatam a descoberta de um hormônio responsável pela transformação.
Estudos anteriores já tinham demonstrado que a mudança de comportamento estava relacionada com uma alteração no cérebro. Mas ao empregar manipulações sociais e moleculares em formigas vivas e culturas neuronais das mesmas, os cientistas perceberam dois hormônios, um juvenil e a ecdisona, que estão presentes em diferentes níveis nos corpos das operárias e das gamergates (aquelas que assumem o papel da rainha), produziram padrões distintos de ativação gênica nos cérebros das duas castas. A maior surpresa foi que ambos os hormônios influenciaram as células, ativando uma única proteína, chamada de Kr-h1.
Ou seja, um ligeiro ajuste na ativação de uma única proteína pode determinar que algumas formigas deixem de ser “meras” operárias para se transformarem em rainhas reprodutoras. O Kr-h1 seria como um interruptor de luz e os hormônios os dedos: ligando ou desligando a função do cérebro das formigas-saltadoras-de-jerdon.
“Os cérebros dos animais são plásticos; ou seja, eles podem mudar sua estrutura e função em resposta ao meio ambiente”, explica Roberto Bonasio, um dos autores do estudo. “Esse processo, que também ocorre no cérebro humano – pense nas mudanças de comportamento durante a adolescência – é crucial para a sobrevivência, mas os mecanismos moleculares que o controlam não são totalmente compreendidos. Determinamos que, em formigas, a Kr-h1 restringe a plasticidade do cérebro, evitando a ativação inadequada do gene”.
Através da manipulação feita em laboratório, os pesquisadores entenderam como é possível o ativar ou desativar certos genes afeta a função cerebral e o comportamento. Eles constataram que quando não há a presença da proteína Kr-h1 nos neurônios das formigas, as que tinham virado rainhas começaram a agir como operárias novamente.
“A mensagem principal é que, pelo menos nas formigas, vários padrões de comportamento são especificados simultaneamente no genoma e que a regulação do gene pode ter um grande impacto sobre o comportamento que o organismo executa”, afirma Shelley Berger, co-autora do artigo. “Em outras palavras, as partes do Dr. Jekyll e do Sr. Hyde já estão escritas no genoma; todos podem desempenhar qualquer um dos papéis, dependendo de quais chaves genéticas são ativadas ou desativadas”.
Para os cientistas, a descoberta pode representar uma esperança no futuro, mesmo que distante, para combater o envelhecimento no cérebro humano. “Descobrir essas proteínas pode nos permitir um dia restaurar a plasticidade aos cérebros que a perderam, por exemplo, cérebros envelhecidos”, diz Bonasio.
A formiga-saltadora-de-jerdon é capaz de pular até 10 cm, sincronizando seus pares de patas do meio e de trás. A espécie só é encontrada na Ásia, em países como Índia, Bangladesh, Nepal, Mianmar, Tailândia, Laos, Vietnã, Malásia, Cingapura, Indonésia e China. Usa seu ferrão para imobilizar suas presas. A picada provoca uma dor aguda e localizada, seguida de vermelhidão e inchaço.
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Foto: Kalyan Varma, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0, via Wikimedia Commons
Costumo, desde criança, salvar formigas, evitando pisá-las ou retirando-as de um galão de água, antes de se afogarem; mas isso é um segredo que não conto pra ninguém, nem mesmo para os veganos.